垂向电测深原理

1、垂向电测深法中国矿业大学电测深法电测深法主要解决的煤系地质问题： 通过对隐伏构造的研究、寻找含煤区； 了解覆盖层下煤系地层及其它地层的分布范围、厚度、 埋藏深度等，在有利条件下可用来寻找和追踪覆盖层 下和煤层露头并划分不同岩段； 了解基底的起伏构造，确定覆盖层厚度和岩性变化； 解决水文及工程地质方面的问题：如确定古河床位置、 寻找层位稳定的含水层、探测岩溶发育情况及圈定岩 溶发育带等地质问题。电测深法电测深法电测深法电测深法电测深法电测深法0、多层水平地层点电流源的电场及 表达式电测深法0、多层水平地层点电流源的电场及 表达式电测深法0、多层水平地层点电流源的电场及 表达式电测深法是根据岩石和

2、矿石导电性的差异，在地面上不断改变供电电极和测置电极的位置，观测和研究所供直流电场在地下介质中的分布，了解测点电阻率沿深度的变化，达到测深、找矿和解决其他地质问题的目的。电测深法1、电测深法概念随布极方式不同，直流电测深法又可分为三极、对称四极和偶极测深法等。实践证明，电测深法无论在普查金属、非金属矿产方面，还是在能源勘探、地质填图以及水文、工程地质调查等方面，都有良好的地质效果，发挥着重要作用。1、电测深法概念电测深法12h1MNOAnBn.B1A1AB221、电测深法概念电测深法电测深法1、电测深法概念 电测深法是在同一测点上逐次增大供电电极距，使勘探深度由小逐渐加深，于是可观测到测点处沿

3、深度方向的视电阻率的变化规律。通过对反映地电断面变化的电测深 曲线的分析，可以了解深度方向地质剖面的特征。电测深法1、电测深法概念电测深法1、电测深法概念 视电阻率值 随AB/2变化的关系曲线称为电测深曲线（VES曲线） 曲线的变化规律反映了垂直深度上断面的变化，利用视电阻率曲线可确定层厚度和层电阻率值。当地电断面类型不同时，视电阻率曲线的形状也不相同。2、电测深理论曲线电测深法1） 二层电测深曲线类型（1）地层模型：第一层厚度为 、电阻率值为第二层电阻率值为 ，水平各向同性介质。 2、电测深理论曲线电测深法1） 二层电测深曲线类型（2）曲线类型：G型曲线（上升型）D型曲线（下降型）2、电测深

4、理论曲线电测深法1） 二层电测深曲线类型（3）曲线特点：a 当时，有的水平首支渐近线；b 随着电极距的增大，上升（ ）或下降（ ）c 当时，曲线尾部有的水平渐近线；d 当第二层介质电阻率为极限情况，即电测深曲线尾支渐近线是与横轴呈450角上升或630角下降的特殊类型曲线索或时2、电测深理论曲线电测深法1） 二层电测深曲线类型（3）曲线特点：2、电测深理论曲线电测深法2） 二层理论曲线量板 通常将电测深理论曲线图册称为量板，将野外实测曲线与量板对比可求出地电断面中各层的厚度和电阻率。 由视电阻率理论计算公式可知，视电阻率值总是地层参数及AB/2的函数（MN 0）。2、电测深理论曲线电测深法2）

5、二层理论曲线量板说明：（1） 量板使用相对单位，电阻率以 为单位，长 度以 为单位（2） 将曲线绘在双对数坐标纸上；（3） 合理选用参变量的数值2、电测深理论曲线电测深法2） 二层理论曲线量板令则有： 对于给定的地电参数，则 固定不变，利用上式就可得出视电阻率与AB/2的具体关系式 。2、电测深理论曲线电测深法2） 二层理论曲线量板 把不同 值对应的曲线绘制在以 为横轴、 为纵轴的双对数纸上，便形成电测深二层理论曲线量板。 2、电测深理论曲线电测深法2） 二层理论曲线量板在每张量板上，用 线和 线标明理论曲线原点，称为十字点。曲线上标明的数字为参数变量 的值2、电测深理论曲线电测深法2） 二层

6、理论曲线量板在每张量板上，用 线和 线标明理论曲线原点，称为十字点。曲线上标明的数字为参数变量 的值2、电测深理论曲线电测深法2） 二层理论曲线量板在双对数坐标中：或 显然，上式中 和 为常数，故该方程所表示的曲线形状已不单独取决于参数 和 数值，只取决于第二层参数与第一层参数的比值，即 值的大小。只要比值相对，其曲线形状一致，对 和 不同的曲线只是坐标原点位置发生相对位移。2、电测深理论曲线电测深法3） 三层电测深曲线类型（1）地层模型：第一层厚度为 、电阻率值为第三层电阻率值为 ，水平各向同性介质。 第二层厚度为 、电阻率值为（2）曲线类型：2、电测深理论曲线电测深法3） 三层电测深曲线类

7、型H型曲线K型曲线2、电测深理论曲线电测深法3） 三层电测深曲线类型（2）曲线类型：A型曲线Q型曲线（3）曲线特征：2、电测深理论曲线电测深法3） 三层电测深曲线类型a 首支出现 的水平渐近线，尾支出现 的水平渐近线。b 曲线中段变化，反映了断面中间层层参数的变化。c 对于 和 的极限情况，尾部出现450角上升或630角下降的尾支渐近线。（3）曲线特征：2、电测深理论曲线电测深法3） 三层电测深曲线类型（3）曲线特征：2、电测深理论曲线电测深法3） 三层电测深曲线类型具体分析H型曲线特征2、电测深理论曲线电测深法4） 三层理论曲线量板 三层理论曲线量板编制方法和二层量板相同。视电阻率函数表达式

8、可写成如下形式：或式中：2、电测深理论曲线电测深法4） 三层理论曲线量板说明：（1） 参变量 是以 值的倍数取值。（2） 以 和 为定值，以 为参变量，计 算出不同 值的一组曲线。2、电测深理论曲线电测深法4） 三层理论曲线量板H型曲线曲线上的标号为标出了的渐近线2、电测深理论曲线4） 三层理论曲线量板电测深法2、电测深理论曲线4） 三层理论曲线量板电测深法2、电测深理论曲线4） 三层理论曲线量板电测深法2、电测深理论曲线4） 三层理论曲线量板电测深法2、电测深理论曲线4） 三层理论曲线量板电测深法2、电测深理论曲线电测深法5） 四层电测深曲线类型（1）地层模型：第一层厚度为 、电阻率值为第四

9、层电阻率值为 ，水平各向同性介质。 第二层厚度为 、电阻率值为第三层厚度为 、电阻率值为（2）曲线类型：2、电测深理论曲线电测深法5） 四层电测深曲线类型 四层曲线类型符号是用两个字母表示，其中第一个字母表示前三层的电阻率关系（符号与三层曲线表示符号相同），第二个字母表示后三层的电阻率关系。（2）曲线类型：2、电测深理论曲线电测深法5） 四层电测深曲线类型H型HK型HA型（2）曲线类型：2、电测深理论曲线电测深法5） 四层电测深曲线类型K型KQ型KH型（2）曲线类型：2、电测深理论曲线电测深法5） 四层电测深曲线类型A型AK型AA型（2）曲线类型：2、电测深理论曲线电测深法5） 四层电测深曲线

10、类型Q型QQ型QH型（3）曲线特征：2、电测深理论曲线电测深法5） 四层电测深曲线类型 四层曲线形状的分析方法和三层曲线分析方法完全相同。当 和 两种极限情况，同样尾部出现450或630渐近线。内容回顾1、电测深法概念2、电测深理论曲线二层电测深曲线三层电测深曲线四层电测深曲线3、电测曲线基本性质电测深法曲线划分为三段：（1）的部分，即曲线首支；（2）的部分，即曲线尾支；（3）其余部分为曲线中段。（1） 电测深曲线的首支 无论地电断面为几层，无论断面参数如何，只要 ，第二层的影响都很小。电场分布接近于均匀半空间情况，故曲线首支趋于 。（2） 电测深曲线的尾支在二层、三层和多层情况下，当 时，视

11、电阻率曲线的尾支渐近线分别为 、 和3、电测曲线基本性质电测深法（3） 电测深曲线的中段曲线中段的性质因曲线类型不同而异。二层曲线的中段呈过渡状态，反映随电极距不断加大，第二层的影响不断增加。如 则随电极距加大，视电阻率降低；而 ，视电阻率会随 加大而增加三层曲线情况复杂一些。H型曲线中段出现极小，K型出现极大，A型和Q型呈逐渐过渡。3、电测曲线基本性质电测深法3、电测曲线基本性质电测深法对于H型曲线，是以极小值为特征。 中间层厚度 值越大，则极小点范围就越宽，极小点趋于 的真值； 随着 的增大，则极小点上移；随 和 差异的减小，曲线变得平缓；当中间层厚度很薄时，三层曲线与二层曲线难以分分辨。

12、（3） 电测深曲线的中段3、电测曲线基本性质电测深法（3） 电测深曲线的中段 对于K型曲线，是以极大值为特征，同样随着中间层厚度的增大，极大值的范围也加大，视电阻率值也趋于真电阻率 的值。 值的变化也影响极大值发生上下位移的变化。 3、电测曲线基本性质电测深法 对于A型和Q型曲线，中段呈上升或下降阶梯形曲线，中间层 越大，则曲线中段阶梯越明显；当中间层较薄时，A和Q型曲线与G和D型曲线形状类似。（3） 电测深曲线的中段4、电测深曲线等值现象电测深法 理论上讲，一定的地电断面对应的电测深曲线是唯一的，不同地电断面对应着不同的电测深曲线。 然而，实际工作中，由于观测误差的存在，会出现地电断面虽不同，但观测曲线却位于误差范围以内，将其视为同一条电测深曲线。这种情况称为电测深曲线的等值现象4、电测深曲线等值现象电测深法S等值现象对H、A型曲线而言：当 时，只要 保持不变，不管 的数值如何， 就有可能保持等